㈠ 氫氣對焊接接頭帶來那些危害
焊縫中的氫對焊縫質量的不利影響主要有:
(1)形成氫氣孔:當焊接熔池吸收了大量的氫時,則在焊縫凝固時由於氫在鋼中的溶解度突然下降,使得焊縫中的氫處於過飽和狀態,這時氫原子會結合形成氫分子,而氫分子不溶解於鋼,會在液態熔池金屬中形成氣泡,焊縫凝固時若氣泡的逸出速度小於焊縫的凝固速度,就會在焊縫中形成氣孔。
(2)產生氫脆:所謂氫脆是指在室溫條件下鋼中的氫會使鋼的塑性嚴重下降的現象。焊縫中的擴散氫含量越高,則氫脆現象越明顯。
(3)產生白點:碳鋼和低合金鋼焊接時,如含氫量較高,則常常在焊縫的拉伸和彎曲試樣的斷面上出現銀白色的局部脆斷點,稱之為白點,其直徑一般在0.5-3mm 之間。在許多情況下,白點的中心有小的夾雜物或氣孔。
(4)產生冷裂紋:焊接冷裂紋常產生於高強鋼的焊接過程中,其產生機理是:在鋼產生淬硬組織之後,受氫的侵襲和誘發,使焊縫組織脆化,在拘束應力的作用下產生裂紋。因此,氫是引起高強焊接冷裂紋的三大因素之一,並且有延時的特徵,常稱為延遲裂紋。
㈡ 鋁合金閥門在氫氣中為什麼會腐蝕
這道題考察的比較全面
我認為是
閥門是高壓環境下 而不讓鋁腐蝕的是鋁表面的氧化鋁薄膜
而在高壓下氫氣還原了氧化鋁 就是說氫氣把氧奪走
同時生成了氧化氫就是水
腐蝕了裸露的鋁
㈢ 怎麼去除鋁合金鑄件中的氫氣
鑄件形成中氣孔的主要原因是合金中含有過量的H2,氫含量占所含氣體總含量的80%~90% ,其餘是N2 、O2 CO等,而H2則來源於大氣及各種金屬原材料、熔劑和塗料中的水分受熱分解,在高溫條件下發生H2O= 2H + + O2 - 反應,這是一個可逆反應。分解出來的氧又容易與金屬液生成熔點較高的Al2O3 ,反應方程式為:2Al3 + + 3O2 - = Al2O3 ,這樣就促進了水蒸氣的高溫分解,氫離子便不斷向合金液中擴散。
氫以兩種方式存在於鋁液中:第一種是分解為原子狀態溶解在鋁液中,稱為溶解型,約佔90%;第二種氫則以分子狀態氣泡形式吸附於夾雜物的表面或縫隙中,稱為吸附型。由於氫在鋁合金液中的溶解度是隨溫度上升而增大的 ,所以在熔煉過程中合金液將吸入大量的H2 。而在結晶凝固的過程中,由於溫度降低,合金液表層首先凝固且合金的粘度增大,雖然氫的溶解度降低需從金屬液中析出,但是已經很困難了,這樣滯留在合金液中便形成了氣孔缺陷。熔化、保溫時間越長,氫含量越高.
氫在合金液中的溶解度除與溫度成正比外,還與壓力及空氣的濕度即氫分壓成正比。
合金元素及其含量對溶解度也有一定的影響,硅、銅含量增加則氫的溶解度降低,鎂含量增加則氫的溶解度增加。合金成分不同,合金液中氫的臨界含量也不同,ZL104 鋁合金為亞共晶型鋁硅合金時吸氫量最大。
㈣ 氫氧化鈉可以腐蝕鋁合金物質嗎
會腐蝕的。
鋁合金材料中除了金屬Al,其中還含有銅、硅、鎂、錳、鋅等多種元素。氫氧化鈉可以與其中的Al、Si等反應,如:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
㈤ 簡述氫氣的物化性質及其危害性
1.氫氣的物理性質:無色、無味、難溶於水的氣體,是密度最小的氣體。
2.氫氣的化學性質 (1)可燃性:
①爆炸極限4%~74.2%。②驗純方法。
(2)還原性這個知識點中需注意氫氣還原氧化銅實驗中有關事項。
①裝置要求:
A.盛CuO試管口要略向下傾斜。
B.通氫氣的導氣管位於試管上方,其末端位於CuO的上方,以利氫氣與CuO充
分接觸。
C.試管口不能用膠塞,有利於排出空氣,避免氣壓增大、發生爆炸。 ②操作步驟應注意的事項:
A.氫氣:早出晚歸。其含義是實驗前先通入H2以趕跑空氣,以防爆炸,結束後
繼續通H2至試管完全冷卻,以防灼熱的銅重新被氧化成氧化銅。即最先到,最後走,難道不是早出晚歸嗎?
B.酒精燈:遲到早退。 3.氫氣的實驗室製法:
(1)原料:活潑金屬(Zn、Fe、Mg等)與某些酸溶液(如稀硫酸、鹽酸等)。 (2)原理:金屬與酸發生置換反應。
(3)裝置:固體液不加熱裝置。專用裝置:啟普發生器。 (4)收集:向下排空氣法或排水集氣法。
㈥ 如果鑄造過程中存在氫氣,會對鑄造性能產生什麼影響為什麼
氫為一般相信最容易熔入液態鋁合金的氣體,由於氫在鋁合金中固相與液體的熔解度。差異很大所以液相中所熔入的氫會在凝固過程中釋放出來。這些氫在鑄成的組織中以氣相的形態析出造成孔穴,即所謂之氫氣孔。
液態金屬充型能力:液態金屬充滿鑄型型腔,獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力,即液態金屬充填鑄型的能力,是設計澆注系統的重要依據之一;
鑄型性質方面的因素:鑄型的蓄熱系數越大,鑄型的激冷能力就越強,金屬液於其中保持液態的時間就越短,充型能力就越差。鑄型的溫度越低,與液態金屬的溫差越大,金屬液在相同的時間內缺失的熱量越多,金屬流動時間越短,充型能力越小。鑄型中的氣體型中氣體少時,產生的氣體在型與金屬液之間形成氣膜,減少流動摩擦阻力,使速度提高,從而使充型能力提高。型中氣體多時,高溫產生的大量氣體,形成阻礙流動的反壓力,降低速度,使充型能力減小。
澆注條件方面的因素:澆注溫度越高,液態金屬流動時間越長,充型能力越好。充型壓頭H,H越高,流動速度越大,充型能力越好。但H不宜過大,否則流動速度過快,引起液體飛濺,易產生氧化、鐵豆等缺陷,也易使氣體來不及排出,反壓力增大,產生澆不足及冷隔。澆注系統結構H相同時,澆注系統越復雜(澆道多而長,轉彎越多,斷面積變化大),則流動阻力大,流動速度低,充型能力減小。
㈦ 鋁合金會不會吸收氫氣用鋁合金瓶可不可以裝氫氣
可以裝氫氣,鋁雖然比較活潑,但是鋁合金穩定,不會和氫氣有化學反應!
㈧ 鋁合金熔煉過程中為什麼會吸入大量氫氣而不是其他氣體
是氫氣。
針孔是鋁合金在凝固過程中,溶解在鋁熔液中的氣體(99%H2)逸出後又沒有完全浮到鋁液表面造成
的。鋁合金在熔煉和澆注時,會吸入大量的氫氣,冷卻時則因溶解度的下降而不斷析出。鋁合金中溶解的氫,其溶解度隨合金液溫度的升高而增大
㈨ 鋁合金材料的缺點
鋁合金在生產過程中,容易出現縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如果用電焊、氬焊等設備來修補,由於放熱量大,容易產生熱變形等副作用,無法滿足補焊要求。
缺陷修復:
冷焊修復機是利用高頻電火花瞬間放電、無熱堆焊原理來修復鑄件缺陷。由於冷焊熱影響區域小,不會造成基材退火變形,不產生裂紋、沒有硬點、硬化現象。
而且熔接強度高,補材與基體同時熔化後的再凝固,結合牢固,可進行磨、銑、銼等加工,緻密不脫落。冷焊修復機是修補鋁合金氣孔、砂眼等細小缺陷的理想方法。
(9)氫氣對鋁合金有哪些危害擴展閱讀:
為了獲得各種形狀與規格的優質精密鑄件,用於鑄造的鋁合金一般具有以下特性。
1、有填充狹槽窄縫部分的良好流動性。
2、有比一般金屬低的熔點,但能滿足極大部分情況的要求。
3、導熱性能好,熔融鋁的熱量能快速向鑄模傳遞,鑄造周期較短。
4、熔體中的氫氣和其他有害氣體可通過處理得到有效的控制。
5、鋁合金鑄造時,沒有熱脆開裂和撕裂的傾向。
6、化學穩定性好,抗蝕性能強。
7、不易產生表面缺陷,鑄件表面有良好的表面光潔度和光澤,而且易於進行表面處理。
8、鑄造鋁合金的加工性能好,可用壓模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型鑄造模進行鑄造生產,也可用真空鑄造、低壓和高壓鑄造、擠壓鑄造、半固態鑄造、離心鑄造等方法成形,生產不同用途、不同品種規格、不同性能的各種鑄件。
鑄造鋁合金在轎車上是得到了廣泛應用,如發動機的缸蓋、進氣歧管、活塞、輪轂、轉向助力器殼體等。
㈩ 有關氫氣的知識
比容(21.1℃,101.325kPa): 11.9674m3/kg 1.0m3液氫氣化後可得到處788 m3的氣氫 壓縮系數: 溫度 ℃ 壓 縮 系 數 101.325 kPa 1013.25 kPa 10132.5 kPa 50662.5 kPa 25 50 1.001 1.000 1.006 1.006 1.0613 1.0579 1.3244 1.3014 臨界溫度: -239.9 ℃ 臨界壓力: 1297kPa 臨界密度: 31.0kg/m3 熔化熱(13.8K): 58.16kJ/kg 汽化熱(18K): 457.80 kJ/kg 比熱容:(101.33kPa,273.15K): Cp=14190J/(kg·K) Cv=10080J/(kg·K) 比熱比:(26.8℃,101.325kPa): Cp/Cv=1.405 蒸氣壓(16K): 21kPa (24K): 260kPa (32K): 1100kPa 粘度(101.325kPa,25℃): 0.00886mPa·s 表面張力(液一氣介面,-258℃): 2.80mN/m 導熱系數(100kPa,270K): 0.16705W/(m·K) 折射率(20.33K,100kPa,液體,4047Å): n=1.11262 (20℃,101.325kPa,氣體): n=1.0001297 在空氣中可燃范圍(20℃,101.325kPa): 4.0~74.5% 在空氣中最低燃點(101.325kPa): 570℃ 在空氣中當量燃燒時火焰溫度: 1430℃ 在空氣中當量燃燒時最大火焰速度: 2.65m/s 在氧氣中可燃范圍(20℃,101.325kPa): 4%~94% 在氧氣中最低自燃點(101.325kPa): 560℃ 在氧氣中當量燃燒時火焰溫度: 2830℃ 在氧氣中當量燃燒時最大火焰速度: 14.36m/s 在氧氣中當量燃燒時燃燒熱: 12761 J/m3(高) 11506 J/m3(低) 毒性級別: 0 易燃性級別(液氫): 4 易爆性級別(液氫): 0 火災危險度: 極大 氫是在已知氣體中最輕的氣體。氫在常溫常壓下是無色無臭無味的可燃性氣體。它除因缺氧而引起窒息外,還沒有發現毒性。氫與空氣、氧、鹵素的親和力強。氫氣在空氣和氧氣中有很寬的可燃范圍。氫氣的燃點較高,但其點火能很小,所能很容易著火,在微小的靜電火花下也容易著火。這是一個具有特殊意義的性質。當它接觸明火或遇熱時就可燃燒,而且發出幾乎看不見的火眼。氫氣又是一種高能燃料,當與空氣或其它氧化劑結合著火時,以放熱或爆炸的方式釋放出大量的能量,其反應的猛烈程度取決於燃燒的條件。氫與鹵素氣體的混合物在日光下也能發生爆炸。氫與一氧化二氮的混合物的爆炸范圍為5.2%~80%,與一氧化氮混合物的爆炸范圍為13.5% ~49%。氫氣的這一易燃易爆性是極其危險可怕的特性。氫又是很容易擴散和浸透的氣體,它非常容易泄露,而且好象留在天花板等高處。 低溫氫氣與常溫氫氣密度不同,當它從液態氫開始蒸發時比空氣重,沉積在地面上,等升溫後才開始擴散。冷氫氣遇到潮濕空氣時能形成濃霧,並由此可看出它擴散的跡象。但在可見到的濃霧外圍仍能形成爆炸性混合物。如果氫氣雲在最初閃速蒸發時著火,就會產生火球。 氫的還原性很強,在高溫與金屬氧化物、金屬氯化物反應游離出金屬,所以它一般沒有腐蝕性。在白金等催化劑的作用下與有機化合物作用還原醛等不飽和烴。 C2H2+H2 → C2H4 C2H4+H2 → C2H6 CH3CHO+H2 → CH3CH2OH CH3COOC2H5+2H2 → 2CH3CH2OH CH3COOCH3+H2 → CH3CH—CH3 OH 氫又能浸入金屬的晶格之間使晶格膨脹或變形,造成金屬材料的脆化。鋼材在高溫下產生如下脫碳反應而受氫的侵蝕。 Fe3C+2H2 → CH4+3Fe 氫氣能被過渡金屬可逆性地吸附或吸收而生成不定量的金屬氫化物。被吸收的氫氣的量在Pd、Pt、Ni、Ti、Fe等中較多,對Pd來說,它能吸收其體積800倍的氫氣。 氫微溶於水,在20℃時吸收系數α為0.0182。 5、毒性 氫氣本身無毒,吸入後仍以原形排出。它是一種窒息劑,但是在實際工作中因氫氣窒息而死亡的例子很少,然而,因氫氣引起的火災和爆炸事故卻不斷地發生。因此對氫氣的易燃易爆性應引起足夠地重視。 氫氣一般充裝在高壓鋼瓶或液化後裝在低溫容器中。所以除了高壓氫氣的泄露起火或爆炸的危險之外,還有被液氫冷燒傷的危險。 6、安全防護 進行接觸液氫的工作時要穿戴護目鏡、防護鞋襪、干凈結實的手套、抗靜電工作服等防護用品。 氣體氫要用高壓鋼瓶貯裝,液氫要用絕緣的容器或槽車貯運。搬運容器時要嚴防容器碰損。容器要存放在通風良好,陰涼乾燥又能耐火的專門建築物或室外。存放地點要遠離氧和氯的貯存容器,炸葯、毒物、放射形材料、過氧化有機物以及其它可燃材料。要避免陽光直射,溫度要保持40℃以下。密閉的存放容器室,其高低點處應保持足夠的通風以防氫氣停留。存放區內嚴禁煙火。可能的電火源有:燃著的香煙或煙葉、明火焰和點火花、焊接和切割時所產生的火花和熔化金屬、溫度高於540℃的熱表面或材料、材料沖擊時所產生的火花、靜電排除時所產生的電火花、帶有電火花接觸的正常電氣設備(包括內燃機)等。 氫氣系統的設備管道要嚴格密封,嚴防泄露或噴出。可以用肥皂液等表面活性材料探漏,但決不能用明火來探漏。氫氣有可能泄露和停留的地方要設置檢測和報警裝置。 氫是強還原劑,在正常條件下無腐蝕性。在室溫可以用碳鋼、不銹鋼、銅、銅合金、鋁和鋁合金等通用金屬材料。在高溫高壓下,碳鋼和低合金鋼受氫氣侵蝕,產生氫脆現象。低溫下可以用奧氐體不銹鋼、鋁、鋁合金等耐低溫材料。可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯化乙烯聚合體和氟化橡膠。 氫氣的火災具有與一般火災及其它氣體火災不同的獨特特性。所以,如果對氫氣這些特徵不了解,則可能因處置方法不當而促成更大的災害。氫氣火災的特點有: (1) 通常是因氫氣泄露或噴出空氣中引起燃燒。 (2) 跑出開放空間的氫氣直接在大氣中擴散,但是跑入封閉空間的氫氣,如果不著火,則回 組成爆炸范圍內的混合氣,停留在空間的上部。 (3) 氫氣的火焰用肉眼看不見。 (4) 在密閉空間,濃度處在爆炸范圍內的混合氣著火時,就可產生爆炸,而且它還可能使近 處的可燃物著火,蔓延火災。 (5) 氫氣的著火能很小,所以氫氣的著火源除了明火之外還有電火花、靜電放電、撞擊火花 等微小的火源。甚至從容積中噴出也能著火。 (6) 當從容器中泄露的氫氣著火時,容器本身受熱,或因外部火災而容器受熱,從而可能引 起容器破裂或爆炸,造成二次火災。 (7) 噴出氫氣的火災,其火焰長度L和寬度W取決於噴出壓力P及噴出口直徑D。它們之 間有如下近似關系。 L/D=222.8P0.384 W/D=27.60P0.451 L、W、D的單位為m,P的單位為kg/cm2(絕對)。按這個式子推算從充氣壓力為150 kg/cm2,閥門口徑為4mm的鋼瓶中噴出著火的氫氣火焰的大小為L=6.1m,W=1.05m。 液氫火災的特點為: (1)燃料火焰用肉眼看不見。 (2)根據紫外線畫像裝置觀察,火焰的大小比汽油的火焰稍微大一些。 (3)火焰的溫度和輻射熱也比汽油大一些。 (4)液面下降的速度非常快。,是汽油的約7倍。 (5)液氫中容易混入空氣,混入空氣的液氫燃燒非常激烈,其火焰的大小增大2倍以上,輻 射熱也大3倍以上。 撲滅氫 火焰最有效的方法是切斷氣源。可以用粉末滅火劑、霧狀水、二氧化碳、1211滅 火劑、1301滅火劑等。滅火時要有一個安全的距離,而且要站在上風方向。火場中的氣體容器要澆水冷卻以防止升溫爆炸。 液氫火災的滅火非常困難,即使在很小的液面上找著的火也是用一般的滅火器無法熄滅的,需要用特殊的滅火設備。 氫氣因其分子量小,非常容易泄露。泄露常發生在閥門和容器的連接部、閥門的填料蓋、安全閥、調節器、調節器介面、氣體軟管和管道的連接部等。氫氣泄露時,首先要切斷所有的火源,然後堵漏、排風。廢氫氣可排到大氣中。 液氫也因其分子小,粘度很小,所以能從非常小的孔和縫隙中泄露。液氫的泄露盡管其量小,但是當它氣化後就變成數百倍液體容積的氣體,所以對它應高度重視。當液氫泄露時,首先要關閉閥門等以切斷泄露源,然後用惰性氣體來稀釋氫氣濃度使其在爆炸界限以下。